冷轧带钢的表面形貌是在冷轧平整过程中由轧辊毛化表面转印形成的，是冷轧带钢最重要的表面质量指标之一，对高档汽车面板和家电面板的冲压性能以及辊涂或喷涂后漆面与基体结合力有很大的影响。研究制定高质量面板表面形貌的控制工艺方法是提高冷轧产品表面质量的当务之急，在研究冷轧、平整过程细观表面形貌的转印行为中，需要迫切解决的基本科学问题表现为：冷轧平整过程形貌转印的机理问题，冷轧平整过程形貌转印的尺度效应问题，冷轧平整过程形貌转印的跨尺度建模问题。为此，本研究首先采用图像拼接与匹准的技术完成了轧辊、带钢接触位置三维形貌的对应性测量和比较。其次，在低阶应变梯度塑性理论框架下，结合IF钢宏、细观力学实验建立了能够解释形貌转印过程中尺度效应的基于细观位错模型的材料本构关系。最后，建立了包含宏观带钢基体塑性变形和细观三维形貌转印的多尺度有限元模型，对冷轧平整界面三维形貌转印问题展开数值模拟，分析尺度效应、毛化轧辊初始形貌和宏观轧制工艺参数对形貌转印过程的影响。该课题通过对三维形貌转印现象、机理、建模的深入系统研究，总结了尺度效应下三维形貌的转印规律，为高质量冷轧面板表面形貌的控制奠定基础。本课题侧重理论研究与实际应用的融合，在项目开展过程中，在跟踪测量实际生产中带钢表面形貌的基础上，分析了复印形成的带钢表面形貌的特征及规律，建立了轧辊处于不同磨损情况下油膜厚度与粗糙度复印率的关系，最终提出了冷轧成品带钢表面粗糙度的控制策略。为合作单位高质量汽车面板的生产提供了指导作用，带来显著技术进步与经济增长点，具有向其他生产企业进行推广的价值潜力。 2100433B